[发明专利]一种配电网电容电流在线测量方法

说明书

本发明公开了一种配电网电容电流在线测量方法，应用于中性点经消弧线圈串联阻尼电阻接地配电网的电容电流测量，其步骤为：通过配电网零序电压互感器向配电网注入一非工频的特定频率电流信号；在消弧线圈内部电压互感器测量返回的电压信号；计算配电网对地电容和配电网电容电流。本发明实现了电容电流的在线测量，测量时不需改变配电网一次侧接线，不影响配电网正常运行，且可消除电压互感器内阻抗及阻尼电阻的影响，具有测量安全、简便、经济和精度高的特点。

技术领域

本发明涉及一种配电网电容电流在线测量方法，适用于中性点经消弧线圈串联阻尼电阻接地配电网的电容电流在线测量。

背景技术

我国电力规程规定当10kV和35kV配电网电容电流分别大于30A和10A时，应装设消弧线圈以补偿电容电流，因此，我国中低压配电网现普遍采用中性点经消弧线圈接地方式。我国现行国标 (GBJ63-83)规定60kV及以下配电网，故障点的接地残流不得超过10A。准确、快速地测量配电网电容电流是确定消弧线圈容量和消弧线圈调谐控制的依据。

《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定在正常运行情况下的消弧线圈接地系统，中性点长时间的电压位移不应超过额定相电压的15%。由于调节消弧线圈档位时容易与对地电容发生并联谐振，在中性点产生过电压。因此，常采用在消弧线圈上串联阻尼电阻的方式抑制谐振，从而限制中性点位移电压。

传统的电容电流测量方法主要分为直接法和间接法。直接法主要包括单相金属接地法，该方法操作复杂，存在安全隐患，难以推广应用。间接法主要包括偏置电容法和注入信号法。其中，偏置电容法需要在一次侧线路上接入一偏置电容，存在安全隐患。注入信号法主要有两种：一种是从电压互感器注入三个频率不同的电流信号，测量开口三角侧电压幅值，联立方程求解配电网电容电流；另一种是向配电网电压互感器开口三角侧注入两个不同频率的恒流信号，测量返回电压信号，计算出配电网电容电流。上述两种注入电流法注入信号频率选取困难，且忽略了消弧线圈串联的阻尼电阻影响，测量误差较大。

综上所述，国内外亟需一种考虑阻尼电阻影响的中性点经消弧线圈接地配电网电容电流在线测量方法。

发明内容

针对阻尼电阻大大降低电容电流测量精度的问题，本发明提出了一种能消除阻尼电阻影响的配电网电容电流在线测量方法，应用于中性点经消弧线圈串联阻尼电阻接地配电网的电容电流在线测量。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤：

1）通过配电网零序电压互感器向配电网注入一特定频率为 的电流信号；

2）从消弧线圈内部电压互感器二次侧测量返回的电压信号；

3）计算配电网对地电容：，配电网电容电流：；其中，L_p为消弧线圈电感值，R₀为消弧线圈串联的阻尼电阻值，k₁为配电网零序电压互感器变比，k₂为消弧线圈内部电压互感器变比，为系统角频率，U_φ为配电网相电压。

为了更好地实现发明目的，本发明可进一步采用如下技术手段：上述步骤1）中，其中特定频率为非工频或工频的整数倍。

本发明的有益效果在于：

（1）与传统应用于消弧线圈串联阻尼电阻接地配电网的电容电流测量方法相比，该测量方法完全消除了电压互感器内阻抗和阻尼电阻的影响，大大提高了测量精度，且能实时在线测量；